Virtual Reality (VR)

Virtual Reality (VR) als Technik ermöglicht, in eine digitale, computersimulierte Welt einzutauchen. Ein spezielles Headset wird getragen, um eine immersive Erfahrung zu bieten, die die eigene reale Umwelt durch eine virtuelle Umgebung ersetzt. In dieser virtuellen Welt kann man sich umsehen, Dinge erleben und interagieren, als wäre man physisch an einem anderen Ort. VR wird zunehmenden relevanter in verschiedenen Bereichen neben Unterhaltung, vor allem in der Bildung, wobei die berufliche Bildung bisher besonders häufig Gebrauch von virtueller Realität macht. In VR werden realistische Simulationen erstellt und dadurch können komplexe Konzepte auf anschauliche Weise vermittelt werden.

Was ist die virtuelle Realität?

Die virtuelle Realität, also virtuelle Welten sind digitale Umgebungen, die Sie (mithilfe einer VR-Brille) erkunden können. Diese Welten reichen von realistischen Nachbildungen echter Orte bis zu fiktiven Fantasiewelten. Sie können so vielseitig gestaltet und genutzt werden wie die reale Welt: Manche virtuelle Welten sind Treffpunkte, soziale Orte, andere virtuelle Welten sind Ausstellungen, Ateliers oder einfach reale oder fiktive Landschaften, in denen man spielen oder lernen kann.


Die virtuelle Realität kann also ein Abbild der Realwelt sein, das einem beispielsweise erlaubt, weit entfernte Orte zu bereisen, oder ein Tor zu einer Welt, die man zuvor noch nie betreten hat. Anders als beispielsweise bei einer Fotografie oder einem Gemälde hat man in VR Handlungsmacht – mindestens kann man das eigene Blickfeld bestimmen und sich umsehen, je nach Aufwand der virtuellen Welt kann man sich aber auch bewegen, erkunden und mit Elementen der Welt interagieren.

Die Beispiele aus der Galerie finden Sie hier:
Ressourcen
Vermillion: Ölmalerei in VR
Vermillion: Ölmalerei in VR
Spatial: Virtuelle Welten als Treffpunkt
Spatial: Virtuelle Welten als Treffpunkt
Everest: Den Berg in VR besteigen
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Mondly: Sprachen sprechen lernen in VR
Mondly: Sprachen sprechen lernen in VR
Gravity Sketch: Im virtuellen Raum 3D-skizzieren
Gravity Sketch: Im virtuellen Raum 3D-skizzieren
Anne Frank Haus: Ein VR-Rundgang
Anne Frank Haus: Ein VR-Rundgang
VR Museum of Fine Arts
VR Museum of Fine Arts

Headset?
Metaverse?
PCVR?

Ausführliche Begriffserklärungen im technischen Vokabeldschungel gibt es hier:

Glossar

Grundlagen

Was braucht man, um sich in virtuelle Realitäten zu begeben? 

 

Passendes Gerät: Ein VR-Headset, dass die künstliche Welt  simuliert. Für interaktive VR braucht man zudem Controller, die zu den entsprechenden Headsets dazugehören. Mit den Controllern agiert man in der virtuellen Welt ähnlich wie mit einer Maus am PC oder einem Controller für Videospiele-Konsolen. Mit den Controllern läuft man auch durch die Welt, da es nicht geraten ist, mit VR-Brille durch einen realen, aber nicht mehr wahrgenommenen Raum zu laufen. 

 

Entsprechende Software: Eine Anwendung oder einen Inhalt online, der darauf ausgelegt ist, als virtuelle Realität betreten zu werden. Das heißt nicht immer, dass man etwas kaufen oder herunterladen muss. Inzwischen gibt es auch im Browser die Möglichkeit, virtuelle Welten zu entdecken.

 

Platz, Zeit, Geduld: Obwohl die Bedienung von VR durch die Simulation der Realität intuitiv ist, kann das Einrichten und Kennenlernen der Technik und des Gefühls in VR etwas Zeit beanspruchen. Zudem sollte man genug freien Raum zur Verfügung haben, um die Arme in VR bedenkenlos bewegen zu können, auch wenn man das Zimmer um sich herum nicht sieht. 

Was kostet die Technik?

Budget-VR

Für wenig Geld kann man virtuelle Welten betreten, in denen man sich umsehen kann, aber mit denen man nicht interagieren kann. 

Es gibt Headsets, in die man das eigene Smartphone steckt, um dann VR- bzw. 360°-Inhalte anzusehen. Beispielsweise auf YouTube gibt es viele 360°-Videos zu entdecken.

So ein Headset für diese Art von virtuellem Erlebnis kann man sich sogar einfach selbst mit Anleitungen im Internet aus Pappe basteln. 

ca. 5–40 EUR

Standard-VR

Um VR-Spiele und -Anwendungen nutzen zu können, in denen man sich bewegen und mit der virtuellen Welt interagieren kann, braucht man ein Standalone-VR-Headset. Auf diesen Headsets werden Anwendungen direkt installiert – sie funktionieren wie ein kleiner Computer, mit eigenem Speicherplatz und eigener Akkulaufzeit. Außerdem gehören zu diesen Headsets Controller, die die Interaktion mit der virtuellen Welt ermöglichen. 

ca. 350–600 EUR

High-End-VR

Viele Anbieter von Standard-VR-Headsets bieten auch Pro-Ausführungen an und manche VR-Headsets sind von sich aus teurer. Häufig ist das bedingt durch einen stärkeren eingebauten Computer, mehr Akkulaufzeit, besondere weitere Funktionen wie Motion Tracking (also das Erkennen aller Körperbewegungen, nicht nur der Bewegungen mit Kopf und Controllern) oder Mixed Reality (siehe hierzu Augmented Reality). 

ab ca. 900 EUR

Worauf man achten sollte

bei der Anschaffung von Hardware und Software

Nicht alle Anwendungen sind mit allen Headsets kompatibel. Anwendungen, die man über PCVR (siehe Glossar) ausführen kann, funktionieren auf den meisten Headsets, erfordern aber zusätzlich einen PC. Besonders kleinere Headset-Hersteller haben oft wenig native Software im Angebot, die man direkt auf dem Headset installieren kann.

Obwohl die Laufzeiten insgesamt nicht zu sehr schwanken zwischen den Herstellern, ist es wichtig zu wissen, wie lange sich die Teilnehmenden etwa in VR aufhalten sollen. Bei mehreren Stunden könnte es nötig sein, Ladepausen einzulegen oder sich nach Pro-Headsets umzusehen. 

Sollen mehrere Leute gleichzeitig in VR sein können, vielleicht sogar interagieren? Sollen Teilnehmende nacheinander die virtuelle Welt betreten? Entsprechend kann die Software aufwendiger sein oder muss auch in kurzer Zeit verständlich und gewinnbringend sein. Dazu gilt: Wenn mehrere Teilnehmende zugleich in VR sein sollen, braucht es nicht nur mehrere Headsets, sondern auch mehrere Anschaffungen der Software.

Die Zielgruppe unserer Überlegungen hier sind immer die Teilnehmenden der Erwachsenenbildung, von der VR-Industrie sind Erwachsene und Erwachsenenbildung aber noch nicht besonders in den Blick genommen. Viele VR-Angebote richten sich daher spürbar an Kinder oder junge Jugendliche. Je nach Skepsis der Gruppe können zu verspielte Angebote den Lernerfolg beeinträchtigen.

Wie viel Platz wird benötigt, um in der entsprechenden Anwendung frei die Arme bewegen zu können? Mehr Leute, die zugleich in VR sind, brauchen entsprechend einen größeren Raum. 
Wird ein PC gebraucht und die entsprechenden Kabel? Ist für eine Internetverbindung nötig und ist ein entsprechend leistungsfähiger Anschluss vorhanden? 

Wenn man sich für eine Anwendung anmelden muss oder ein Konto anlegen muss, ist die Frage, wie der Anbieter mit den Daten umgeht, interessant. Viele Angebote sind aber nur mit den Daten des Kontos, mit dem das Headset eingerichtet wurde, verbunden und erfordern kein Spieler:innen-Konto. 

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Anwendungsbeispiele

Berufliche Bildung

Berufliche Bildung

Insbesondere in handwerklichen oder vergleichbare Berufen gibt es bereits einige VR-Anwendungen, die in der virtuellen Realität ermöglichen, Aufgaben auszuführen, die man noch üben muss.

Handle VR ist beispielsweise eine Open-Education-Ressource für KfZ-Lackierer.

Sicherheitstraining

Sicherheitstraining

Virtuelle Welten bieten die Möglichkeit, Gefahrensituationen im geschützten Raum zu simulieren und sicherheitsrelevantes Verhalten einzuüben.

Der Anbieter GWPro bietet z.B. Trainings zum Umgang mit Elektrizität, Chemikalien usw. an.

(Serious) Games

(Serious) Games

Spiele sind noch der vorrangige Markt für VR-Anwendungen. Dabei sind aber nicht alle Spiele nur (belanglose) Unterhaltung.

Angebote wie Noun Town, einem Sprachlernspiel, und viele andere zeigen die Verbindung von Gamification und VR-Technik.

Planen und Gestalten

Planen und Gestalten

Ähnlich wie VR-Sicherheitstraining bieten gestalterisch orientierte Anwendungen einen sicheren Ort zum Experimentieren ohne Auswirkung auf die Realwelt.

So kann man etwa in Kingspray Graffiti VR sprayen üben – ohne rechtliche Sorgen.

Soziale Interaktion

Soziale Interaktion

An die Simulation durch Video-Konferenzen haben wir uns gewöhnt. VR kann uns aber aus der Kachel raus in den Raum holen.

Facebooks Metaverse, aber auch viele andere Metaverses wie etwa der beliebte VRChat sind in erster Linie soziale Treffpunkte in der Parallelwelt.

Perspektivwechsel

Perspektivwechsel

Das Erleben einer Welt, die nicht die eigene ist, kann wertvolle Perspektiven auf andere Lebensrealitäten bieten. Beispielsweise kann das Leben mit einer Beeinträchtigung simuliert und dadurch nachvollziehbar werden.

Eine andere Lebensrealität kann beispielsweise auch bei Becoming Homeless erlebt werden.

Glossar

VR-Brille, VR-Headset

es gibt zwei Arten von VR-Headsets: 

Standalone-VR-Headsets

Diese Geräte sind wie kleine Computer. Sie haben ein Display, Rechenleistung, einen Akku und internen Speicher. Man braucht kein externes Gerät, um sie zu benutzen (daher der Begriff Standalone), man kann viele Anwendungen direkt auf dem Headset installieren und nutzen. 

Zu diesen Geräten gehören Controller, die wie die Maus am Computer die Bedienung der virtuellen Umgebung ermöglichen. 

Headsets fürs Handy

Diese deutlich günstigeren Headsets sind selbst keine technischen Gegenständige. Sie sind lediglich eine Vorrichtung, mit der man sich das eigene Smartphone vor den Augen befestigen kann, um auf virtuelle Welten zuzugreifen, mit denen man nicht interagieren kann oder muss. Aufwendige VR-Apps kann man so nicht nutzen. 

 

Bei der Auswahl muss beachtet werden, dass nicht alle Headsets mit allen Smartphones größenkompatibel sind. 

360°-Inhalte, -Erlebnisse

Diese Art von Inhalt ist deutlich niedrigschwelliger als aufwendigere VR-Angebote. 360°-Inhalte finden sich vielerorts im Internet und können meistens direkt im Browser benutzt werden – oft braucht man nicht mal ein Headset, man kann sich auch am PC in diesen Welten umsehen. Ein Handy-Headset (siehe VR-Brille) macht das Erlebnis aber immersiv. 

 

Besonders auf YouTube wird man unter dem Stichwort 360° schnell fündig. Entsprechende Inhalte sind meistens mit einem Zeichen wie dem links gekennzeichnet. In diesen Inhalten hat man als Nutzer:in die Freiheit, sich umzuschauen, die Perspektive zu wechseln, als würde man in der simulierten Welt stehen. Jedoch kann man zumeist gar nicht oder nur rudimentär mit der Umgebung interagieren. 

 

Als Einstieg in den Umgang mit simulierten Welten sind 360°-Inhalte sehr zu empfehlen, weil sie niederschwellig, leicht zu bedienen und kostenfrei bis kostengünstig sind. 

Motion Tracking

zu Deutsch: Bewegungsverfolgung bezeichnet die Techniken, die genutzt werden, um die eigenen Bewegungen in der echten Welt in die virtuelle Welt zu übertragen. Momentan passiert das noch in erster Linie durch die Gegenstände, die wir nutzen, also das Headset und die Controller. Die Software kann deren Bewegungen im Raum verfolgen und als virtuelle Bewegungen wiedergeben. So kann man in VR beispielsweise Dinge greifen oder Schalter drücken. Da bei herkömmlichen Brillen des mittleren Preissegments keine anderen Bewegungen getrackt werden, sind beispielsweise die simulieren Beinbewegungen des Avatars (wenn man z.B. in die Hocke geht) nur Annäherungen an reale Bewegungen. 

VR-Experten können sich für manche Headset-Hersteller Sensoren kaufen, die an mehreren Körperstellen platziert werden und so die Bewegungen des ganzen Körpers erfassen können. Diese Technik ist aber noch wenig ausgereift für den breiten Markt, weswegen eigentlich alle Anwendungen mit den Motion-Tracking-Punkten von Headset und Controller auskommen. Ganzkörper-Tracking ohne jegliche Extra-Sensoren wird aber als nahe Zukunft der VR-Technik erwartet.

Mixed Reality (MR)

In der Mixed Reality, also der gemischten Realität, werden Elemente von VR und AR miteinander verbunden. Simulierte Elemente werden in die eigene Umgebung geholt, statt sie aber nur zu zu überlagern, ist es wie bei VR möglich, auch mit den MR-Elementen zu interagieren. Als Darbietungsform von alternativen Realitäten ist MR aber noch verhältnismäßig selten und technisch nicht allzu leicht umzusetzen – neuste VR Headsets setzen aber bereits stark auf Techniken, die erlauben, die eigene Umwelt durch das Headset zugleich mit VR-Inhalten zu sehen. 

Metaverse, Metaverses

Obwohl der Begriff Metaverse in den letzten Jahren vorrangig von Facebooks Metaverse besetzt wurde, ist das Metaverse kein Eigenname, sondern eine Konzept-Bezeichnung. Stärker noch als andere Orte sozialer Interaktion in der virtuellen Realität ist das Metaverse eine Parallelwelt, die Eigenschaften der Realwelt übernimmt. So entsteht beispielsweise eine eigene Ökonomie, es kann Handel getrieben werden (mit simulierten Immobilien oder simulierten Waren wie Kleidung für den eigenen Vater z.B.) und die Metaverse-Geldwerte stehen in einem messbaren Verhältnis zu realweltlichen Werten. Die Avatare im Metaverse können ausgiebig miteinander interagieren und tiefgreifende soziale Beziehungen eingehen. Ein Beispiel für ein Metaverse, dass lange vor der Verbreitung von VR-Brillen in Privathaushalten von Bedeutung war, ist die auch heute noch zugängliche Plattform Second Life. 

Motion Sickness

auch als Bewegungskrankheit bekannt, meint Unwohlsein, Übelkeit oder Schwindelgefühle, die entstehen, wenn die visuellen Eindrücke, die das Auge wahrnimmt, nicht mit den körperlichen Empfindungen übereinstimmen, die durch den Gleichgewichtssinn wahrgenommen werden. In VR-Umgebungen kann Motion Sickness durch Bewegungen in der virtuellen Welt ausgelöst werden, die nicht mit den eigenen physischen Bewegungen übereinstimmen. Dies kann insbesondere dann auftreten, wenn sich der virtuelle Standpunkt schnell ändert, wie zum Beispiel bei schnellen Drehungen oder schnellen Fortbewegungen in der virtuellen Umgebung. Das ist insbesondere bei Anwendungen schwierig, bei denen man nicht stationär agiert, sondern sich mithilfe der Controller durch den Raum bewegt. Während der Körper steht, bewegt sich das Bild um einen herum, das führt bei den meisten Menschen zunächst zu Unwohlsein, etwa wie Lesen beim Busfahren, kann aber leicht geübt werden. Am Anfang empfiehlt sich daher, nur kurze Zeit in VR zu gehen und nach und nach die eigene Toleranz zu erhöhen.  

 

Um Motion Sickness in VR zu minimieren, werden verschiedene Techniken angewendet, wie sanfte Übergänge zwischen Szenen, Begrenzung von Beschleunigungen und die Implementierung von virtuellen Fortbewegungsmethoden, die besser mit den natürlichen Bewegungen des Benutzers zusammenpassen. Viele Shops und Anbieter von Anwendungen bewerten auch direkt, wie komfortabel die Nutzung einer Software ist. Je weniger man sich in der Anwendungswelt von seiner Ausgangsposition wegbewegen kann oder muss, desto angenehmer ist die Erfahrung von Einsteiger:innen.

PCVR, PC-Virtual-Reality

Unter dem Begriff VR-Brille ist nachzulesen, dass Standalone-VR-Brillen wie kleine PCs die Möglichkeit bieten, Anwendungen direkt auf dem Headset zu installieren. Daneben gibt es aber auch noch die Möglichkeit, VR-Anwendungen vom PC auf das Headset zu spielen. Das hat den Vorteil, dass man sich weniger Gedanken um Kompatibilität machen muss. Wenn eine Anwendung für PCVR zur Verfügung steht (z.B. über die Spiele-Plattform Steam, die viele solche Angebote hat), muss sie nicht spezifisch für das Headset und sein Betriebssystem entwickelt werden, sondern kann über die Simulation am Computer genutzt werden. Alle Rechenleistung findet dabei auch auf dem PC statt und nicht im Headset, wie das normalerweise der Fall wäre. Auch der Speicher für die Anwendungen wird auf dem PC statt auf dem Headset belegt, was aufgrund der begrenzten Speicherkapazitäten von VR-Headsets ein echter Vorteil sein kann. 

 

Allerdings gibt es auch einige Nachteile von PCVR-Anwendungen. Zunächst mal ist der technische Aufwand beim Aufsetzen der Verbindung zwischen Headset und PC mehr, als nur das Bedienen des Headsets an sich. Das reinfinden in die benötigten Einstellungen und Programm kann einige Zeit beanspruchen und frustrierend sein. Zudem muss eine Möglichkeit eingerichtet werden, Headset und PC zu verbinden, zumeist passiert das über ein entsprechendes Kabel. Das wiederum hat den Nachteil, dass man ein Kabel in der virtuellen Umgebung nicht sieht und darüber stolpern könnte. Eigentlich muss man also eine Vorrichtung vorsehen, die das Kabel außerhalb des eigenen Aktionsraums z.B. über eine Seilwinde an der Decke führt. Dieser Aufbau-Aufwand nimmt dem Standalone-Headset die praktische Flexibilität, dass man es überall einsetzen kann, solange der Akku geladen ist. 

Extended Reality (XR)

Extended Reality (XR) ist ein Überbegriff, der alle immersiven Technologien meint, also ein Dachkonzept für Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und Mixed Reality (MR). XR erweitert die Grenzen der realen Welt, indem es digitale Inhalte nahtlos in die physische Umgebung integriert oder Nutzer in komplett virtuelle Welten versetzt. Die Bandbreite von XR umfasst somit das gesamte Spektrum von rein virtuellen Erfahrungen bis hin zu Anwendungen, die digitale Elemente mit der realen Welt kombinieren.